Arduino и датчик газа / дыма mq-2
Arduino можно применять в системах пожарной безопасности и оборудовании обнаружения утечки газа. Для того, чтобы плата Arduino успешно решала задачи такого рода, нужно подключить к ней датчик газа MQ-2.
Этот датчик достаточно недорогой и широко распространенный. К тому же он довольно прост в эксплуатации. В этом материале будет показано, как использовать Arduino вместе с датчиком дыма и газа MQ-2.
Датчик MQ-2 чувствителен к дыму и к горючим газам, таким как сжиженный природный газ, бутан, пропан, метан, пары спирта и водород. В зависимости от уровня газа в атмосфере меняется внутреннее сопротивление датчика. MQ-2 имеет аналоговый выход, поэтому напряжение на этом выходе будет меняться пропорционально уровню газа в окружающей среде. Для определения по логическому уровню также имеется цифровой выход. На модуле датчика есть встроенный потенциометр, который позволяет настроить чувствительность этого датчика в зависимости от того, насколько точно вы хотите регистрировать уровень газа. Ниже показано изображение датчика дыма/газа MQ-2 с обозначением выводов.
Для того, чтобы попрактиковаться с Arduino и датчиком MQ-2, соберем простую систему обнаружения газа/дыма. Для этого помимо самого датчика и Arduino нам потребуется макетная плата, один красный светодиод, один зеленый светодиод, динамик или зуммер, три резистора 220 Ом и соединительные провода.
Суть работы этой системы проста: при достижении определенного уровня газа/дыма в атмосфере загорится красный светодиод и зуммер будет издавать звук.
Соединение всех компонентов системы производится в соответствии с представленной ниже схемой. Здесь аналоговый выход датчика MQ-2 подключается к аналоговому порту A5 платы Arduino Uno. Зуммер подключается к цифровому порту D10, а зеленый и красный светодиоды к D11 и D12 соответственно.
После того, как правильно подключите все компоненты, скопируйте нижеприведенный код в среду разработки Arduino IDE, скомпилируйте его и загрузите в плату Arduino Uno. Этот скетч довольно прост. Для изменения порога срабатывания зуммера и красного светодиода можете поменять значение sensorThres.
int redLed = 12;
int greenLed = 11;
int buzzer = 10;
int smokeA0 = A5;
// Пороговое значение:
int sensorThres = 400;
void setup() {
pinMode(redLed, OUTPUT);
pinMode(greenLed, OUTPUT);
pinMode(buzzer, OUTPUT);
pinMode(smokeA0, INPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
int analogSensor = analogRead(smokeA0);
Serial.print("Pin A0: ");
Serial.println(analogSensor);
// Проверяем, достигнуто ли пороговое значение
if (analogSensor > sensorThres)
{
digitalWrite(redLed, HIGH);
digitalWrite(greenLed, LOW);
tone(buzzer, 1000, 200);
}
else
{
digitalWrite(redLed, LOW);
digitalWrite(greenLed, HIGH);
noTone(buzzer);
}
delay(100);
}
Таким образом, совместное использование платы Arduino и датчика газа MQ-2 не представляет каких-либо трудностей как в схеме, так и в коде. С помощью этой платы и данного датчика вы всегда можете собрать свою собственную систему пожарной безопасности.
© anemometers.ru
Выбор режима питания нагревателя
В сенсоре предусмотрено два режима работы, переключаемых джампером.
Датчик газа mq-2
Датчик MQ-2 относиться к полупроводниковым приборам. Принцип работы датчика основан на изменении сопротивления тонкопленочного слоя диоксида олова SnO2 при контакте с молекулами определяемого газа. Чувствительный элемент датчика состоит из керамической трубки с покрытием Al2O3 и нанесенного на неё чувствительного слоя диоксида олова.
Внутри трубки проходит нагревательный элемент, который нагревает чувствительный слой до температуры, при которой он начинает реагировать на определяемый газ. Чувствительность к разным газам достигается варьированием состава примесей в чувствительном слое.
Датчик дыма и газа mq-2. беспроводной датчик газа. ардуино и esp.
Если у вас есть газовое оборудование, то вам надо подумать как обезопасить себя от утечки газа. Для этого можно собрать датчик обнаружения газов на mq-2. Такой датчик газа и дыма можно собрать на Ардуино, или на ESP. Сигнал тревоги можно отправлять в Телеграм. MQ-2 это датчик бытового газа. Собрав такой электронный датчик газа вы можете забыть про утечку газа и быть спокойным. За вас теперь будет работать датчик MQ-2, датчик дыма и газа.
Сегодня научимся отправлять сообщение при обнаружении утечки газа. Для этого будем использовать датчик широкого спектра газов MQ-2. Вообще датчиков серии MQ очень много и все они рассчитаны на работу в своей среде. Например, MQ-2 работает не только с газами, но и неплохо срабатывает на дым.
Прелесть этих датчиков в том, их можно использовать и без микроконтроллеров. Для этого надо подать на него 5 вольт. Тогда при работе, на цифровом выходе будет напряжение питания, то есть около 5 вольт, а при обнаружении газа, напряжение резко упадёт до 0,15 вольт. Это напряжение будет у каждого датчика немного отличаться. К датчику можно напрямую подключить реле. Так как многие реле управляются низким уровнем, то они будут срабатывают при обнаружении газа и смогут включать любую нагрузку.
Характеристики Датчика mq-2.
Вы видите диапазон измерений газов. Он выражается в ppm.
PPM – это Миллионная доля, от англ. parts per million, читается «пи-пи-эм» — «частей на миллион».
Напряжение питания 5 вольт. Потребление 150 ма.
При первом включении надо дать нагревателю прогреться примерно 1 минуту. После этого датчик будет готов к работе.
Диапазон измерений
Пропан: 200–5000 ppm
Бутан: 300–5000 ppm
Метан: 500–20000 ppm
Водород: 300–5000 ppm
Характеристики
Напряжение питания нагревателя: 5 В
Напряжение питания датчика: 3,3–5 В
Потребляемый ток: 150 мА
Габариты: 25,4×25,4 мм
Теперь давайте проверим как он работает.
Сначала будем использовать цифровой выход. Плата ESP 8266 у меня сейчас задействована только для питания датчика. На зелёный провод не обращайте внимания – это осталось от предыдущего примера. Мне лень было искать блок на 5 вольт, поэтому я запитался от платы.
Потенциометром устанавливаем чувствительность датчика. Крутим пока не погаснет светодиод.
Так как у меня дома нет ничего что работает от газа, то я использовал обычную зажигалку. При обнаружении газа на датчике загорается светодиод. Потом горит некоторое время, пока датчик не очистится от газа и гаснет. Теперь датчик снова в режиме ожидания.
Загрузим первый скетч.
Он нам нужен для проверки подключения датчика, для определения значений в режиме покоя и вывода сообщений в монитор порта сообщения о тревоге.
Схему подключения я рисовать не буду. Здесь всё просто. Если вы питаете плату ESP от 5 вольт, то надо подключить датчик к контакту VIN. А аналоговый выход датчика подключить к контакту A0 платы.
Прошиваем скетч и открываем монитор.
Смотрим какие значения выводятся в состоянии покоя. Напоминаю, что датчик сначала должен прогреться. Затем поддаём газку и смотрим на значения. Проделываем так несколько раз и запоминаем значения.
У меня это. В состоянии покоя до 100, а при обнаружении газа от 300 до 400.
Теперь раскомментируем условия и вставим свои значения. Хотя у меня значения в состоянии покоя были 80-90, я установлю чуть побольше. Например 100. А состояние срабатывания выставлю в 150. Между значений покоя и срабатывания должен быть небольшой зазор, а то датчик в пограничном состоянии может многократно срабатывать.
Помимо вывода в монитор состояния датчика, я так же сделал так, что при обнаружении газа, на плате ESP зажигается светодиод.
Смотрим что получилось. В состоянии покоя в монитор выводится сообщение что всё ОК. Если датчик обнаружит утечку газа, то на плате ESP загорится светодиод, а в монитор выводится сообщение Тревога. После того как датчик перестаёт ощущать признаки газа, то он встаёт в обычное состояние и снова готов к работе.
Если у вас всё так же работает как у меня, то значит датчик подключен правильно и можно переходить к следующему этапу. Отправке сообщений в Телеграм.
Загружаем второй скетч из архива.
Этот скетч полная копия скетча использованного в примере про датчик протечки воды, я только изменил значение срабатывания и текстовое сообщение, изменив протечку на утечку.
Теперь скетч.
Эти библиотеки уже должны быть установлены.
Сюда вписываем настройки WIFI сети.
Вставляем токен бота и ID чата, кстати, чатов может быть несколько. Я потом сделаю отдельное видео, как добавлять несколько чатов.
Указываем, что датчик подключен к Аналоговому входу А0.
Переменная для хранения состояния датчика. В начале она равна false.
И количество сообщений которое будет отправлено в бот при обнаружении протечки. Если не указать количество, то сообщения в бот будут поступать бесконечно.
Сюда я вынес значение полученное в прошлом примере. Это порог срабатывания датчика.
Дальше делаем внутреннюю подтяжку – это спасёт нас от случайных значений на входе А0.
Это код для соединения с WIFI сетью и получения IP адреса.
А это первое сообщение боту, что датчик подключен и начал свою работу.
Ни и сам код проверки.
Если на датчик учуял газ и счётчик не равен 0, то отправить сообщение в бот, что обнаружена утечка.
Уменьшить счётчик на единицу и подождать 10 секунд.
Если условие всё ещё верно, то отправить новое сообщение, уменьшить счётчик и снова подождать 10 секунд.
Если датчик всё ещё ощущает газ, то снова отправить сообщение, уменьшить счётчик и подождать 10 секунд.
А вот теперь условие не будет верно. Так как счётчик равен 0. И если датчик в воде, то нового сообщения не придёт.
Это сработает когда датчик выветрится, и снова установит счётчик на тройку.
Датчик снова готов к работе.
Давайте теперь посмотрим как это работает.
При подаче напряжения в Телеграм бот приходит сообщение, что бот начал работу.
Заходим в бот и смотрим, что будет когда датчик сработает при обнаружении газа. Подносим зажигалку и видим, что на датчике загорелся светодиод и в Телеграм отправилось уведомление об утечки газа.
Таких уведомлений будет 3 что бы не грузить бот, но что бы вы случайно не пропустили сообщение.
Теперь я перезапущу ESP и снова проверю работу. Как можно убедиться, срабатывание датчика происходит стабильно и сообщения в Телеграм отправляются. На этом можно считать нашу задачу выполненной. Теперь можно не волноваться за утечку газа, у вас ведь есть надёжный защитник.
Если вам интересна эта тема, то я могу снять ещё много видео про Использование Телеграм и не только про это.
Объём вашего интереса, я буду оценивать по количеству лайков и комментариев. Чем их будет больше, тем быстрее выйдет новое видео.
Ну, а если вам нравятся мои уроки, то ставьте лайк и делитесь моими видео, с другими. Это очень поможет мне в продвижении канала, а меня будет стимулировать выпускать уроки чаще и интереснее.
Вы видите ссылки на видео, которые, я думаю будут вам интересны. Перейдя на любое из этих видео вы узнаете что-то новое, а ещё поможете мне. Ведь любой ваш просмотр – это знак YOUTUBE, что это кому-то интересно и что его надо показывать чаще.
Спасибо.
А пока на этом всё.
Обзор датчика угарного газа mq7
Датчик MQ7 — это датчик угарного газа CO. Основным источником выделения СО является сгорание углеродного топлива при недостаточном количестве кислорода. Углерод “не догорает” и вместо углекислого газа CO
2
, в атмосферу выбрасывается угарный газ CO. Он чрезвычайно ядовит, но при этом не обладает ни цветом, ни запахом. Попав в помещение с угарным газом, вы только по косвенным симптомам поймете, что подвергаетесь воздействию яда. Пользу этого датчика переоценить трудно и он широко применяется в схемах автоматизации.
Основным рабочим элементом датчика является нагревательный элемент, за счет которого происходит химическая реакция, в результате которой получается информация о концентрации газа. Поэтому во время работы сенсор будет горячим. Для получения стабильных показаний новый сенсор необходимо один раз прогреть (оставить включённым) в течение 48 часов. После этого стабилизация после включения будет занимать около минуты. Выдаваемый датчиком аналоговый сигнал пропорционален концентрации угарного газа. Показания датчика подвержены влиянию температуры и влажности окружающего воздуха. Поэтому в случае использования датчика MQ7 в изменяющейся среде, при необходимости получения точных показаний, понадобится реализовать компенсацию этих параметров.
Подключение и настройка
Датчик газа MQ-2 подключается к управляющей электронике по 5 проводам. Для подключения используются два трёхпроводных шлейфа. Для быстрого подключения модуля к Iskra JS или Arduino используйте Troyka Shield.
С Troyka Slot Shield можно обойтись без лишних проводов.
Пример использования
Рассмотрим подключение датчика MQ7 к Arduino c отображением на отдельном светодиоде превышения порога. Для проекта нам понадобятся следующие детали:
Соберем схему, показанную на рисунке.
Запустим Arduino IDE. Создадим новый скетч и внесем в него содержимое листинга 1.
Программный код для arduino ide
Пример исходного кода проверки работоспособности датчика для Arduino представлен ниже. Код выводит в монитор порта текущее значение АЦП аналогового входа и информацию о превышении порогового значения. В строчке кода #define smokePin A0 вы можете задать номер пина Arduino, к которому подключен аналоговый выход датчика. Пороговое значение концентрации газа в воздухе вы можете задать самостоятельно.
Характеристики датчика mq7
Сокращение ppm расшифровывается как parts per million или в вольном переводе “частей на миллион”. От процента показатель не отличается, отличается только размерность (1 ppm = 0,0001%). По гигиеническим нормам ppm приблизительно 0,0017% – 170 ppm, выхлопе бензинового двигателя СО может быть до 3% – соответственно 3% = 30.000 ppm.
